C++ şablonları, farklı veri tipleri için aynı kod bloklarını kullanmamızı sağlar Bu programlama aracı, kod tekrarını önler, programlama esnekliği sağlar ve veri tipi bağımsızlığı sağlayarak hataların azalmasına yardımcı olur Fonksiyon şablonları, aynı işlevi farklı veri tipleri için uygulamamızı sağlar Örneğin, bir bölümleme algoritması, şablonlar yardımıyla, çeşitli veri tipleri için kullanılabilen genel bir algoritma uygulamasına dönüşebilir C++ şablonları, yazılım projelerinde hızlı bir gelişme sağlar

C++ şablonları, C++ programlama dilinde kullanılan, aynı yapıya sahip farklı veri türlerini destekleyen bir kalıp olarak tanımlanabilir. Şablonlar, aynı kodu tekrar tekrar yazmaktan kaçınmak ve C++ programlarının yeniden kullanılabilirliğini artırmak için kullanılır.

C++ programlama dili içinde yer alan fonksiyonlar, sınıflar ve veri yapıları, şablon olarak kullanılabilir. Fonksiyon şablonları, benzer işlevleri olan farklı veri türleri için kullanılır. Sınıf şablonları ise farklı veri tipleri için aynı davranışı gösteren sınıflardan oluşur. C++ şablonları, desteklediği farklı veri tipleri sayesinde yazılımcılar için zaman kazandırır.

Temel bir kullanım örneği olarak, bir dizi elemandan en büyük elemanı bulmak için bir fonksiyon yazılabilir. Ancak bu fonksiyonu farklı veri türleri için farklı şekilde yazmak gerekebilir. İşte burada C++ şablonları devreye girer ve aynı işlevi farklı veri türleri için uygulamamızı sağlar.

Şablon kullanımı, kod yazımında büyük kolaylık sağlar. Farklı veri tipleri için aynı işlevi tekrar tekrar yazmak yerine, sadece bir kez yazarak tüm veri tiplerinde kullanabiliriz. Bu da C++ programlama dilinin kararlılık, güvenlik ve okunabilirlik özelliklerini artırır. Şablonlar aynı zamanda, C++ programlarının esnekliğini de artırarak yazılım projelerinde hızlı bir geliştirme sağlar.

Şablon Nedir?

C++ şablonlarının ne olduğunu anlamak için, öncelikle programlama dünyasında bir şablonun ne demek olduğunu bilmek gerekiyor. Şablon, bir şeyin belirli bir plana göre kesilerek yapılması anlamına gelir. C++ ise, C programlama dili temel alınarak geliştirilmiş bir nesne yönelimli programlama dilidir.

C++ şablonları ise, kod tekrarını önleyen ve programlama esnekliğini artıran araçlardır. Şablonlar, belirli bir veri tipi yerine, çeşitli veri tipleriyle kullanılabilecek kod bloklarını tanımlar. Böylece aynı kod bloğunu, farklı veri tiplerinde kullanarak zaman tasarrufu sağlanır. Şablonlar, fonksiyonlar ve sınıflar olarak tanımlanabilir.

C++ şablonlarının kullanım amaçları şunlardır:

• Kod tekrarını önlemek ve programlama zamanını artırmak
• Kodun okunabilirliğini artırmak
• Programlama esnekliği sağlamak
• Veri tipi bağımsızlığı sağlamak
• Daha az hata yapma ve daha az hata ayıklama

C++ şablonları, programcılara kodlarını optimize etme, zaman ve işlemci gücü tasarrufu sağlama imkanı verir. Ancak, doğru kullanılmadığı takdirde, bazı hatalara da neden olabilirler.

Fonksiyon Şablonları

Fonksiyon şablonları, C++ programlama dilinde temel bir araçtır. Şablonlar, aynı kod bloğundaki farklı türler için tekrar tekrar yazma zahmetine girmeden kodunuzu yeniden kullanmanızı sağlar. Temel olarak, bir fonksiyon şablonu oluşturursunuz ve belirli bir tür yerine genel bir tür kullanarak programınızın ihtiyaçlarını karşılayabilirsiniz.

Bu, birçok durumda zaman kazandırır ve kodunuzu daha okunabilir hale getirir. Örneğin, bir algoritmayı farklı türler için uygulamanız gerektiğinde, şablonlar bu işi hızlı ve etkili bir şekilde yapmanıza izin verir.

Bunun için, fonksiyonların parametreleri yerine, şablonlarınız için tür parametreleri kullanmanız gerekir. Bu, belirli bir veri türüne bağımlı kalmadan en iyi çözümü bulmanızı sağlar. Ayrıca, şablonlarınızın yanı sıra fonksiyonlarınızda kullanabileceğiniz template parametreleri de belirleyebilirsiniz ve böylece diğer özellikleri de doğrulayabilirsiniz.

• Bu örnekte, max() ve swap() fonksiyonları için kullanılan şablonları görebilirsiniz.
• <typename T> ifadesi, tür parametresi için kullanılır.
• max(5, 9) çağrısı, int türü için kullanılır.
• max(5.3, 7.8) çağrısı, double türü için kullanılır.
• swap(5, 9) çağrısı, int türü için kullanılır.

Yukarıdaki örneklerde, şablonların ne olduğunu ve nasıl kullanılacağını temel seviyede anlamış olduk. Bir sonraki adım, daha karmaşık algoritmaları veya projeleri ele almak için fonksiyon şablonlarını nasıl kullanmanız gerektiği konusunu öğrenmektir.

Bu örnekte, bir bölümleme algoritmasının nasıl uygulanabileceğine bakacağız. Şablonlar, çeşitli veri türleri için kullanılabilen genel bir algoritma uygulaması oluşturmamıza izin verir. İhtiyaç duyduğumuz yalnızca tür parametreleri belirtmek olacaktır.

Burada, bölünecek bir vektörümüz olacak ve her bir bölüm için belirli bir sayıda elemanın ortalamasını hesaplayacağız. Fonksiyon şablonu, vektördeki tüm elemanlara erişerek belirtilen sayıda elemanın ortalamasını hesaplar.

• Bu örnekte, partition() fonksiyonu için bir şablon kullanıyoruz.
• <typename T> ifadesi, bu fonksiyonun vektör için tür parametresi olduğunu belirtir.
• vector <T> return tipi, bir vektörünü içeriğini belirler.
• int len, elemanları ayırmak istediğiniz boyutu belirler.
• int step, her parçanın kaç elemandan oluştuğunu belirler.

Bu örnek, şablonlu fonksiyonların kullanımının anlaşılması için basit bir örnek sunar. Bu teknik, daha büyük projelerde veya daha karmaşık algoritmaların tasarımında daha yüksek bir kalite ve okunabilirlik sağlar.

Bölümleme Algoritması Örneği

C++ şablonları, programlama dillerinde en önemli ve yaygın kullanılan özelliklerden biridir. Fonksiyon şablonları, sınıf şablonları ve STL şablonları gibi farklı türleri vardır. Şablonlar, farklı veri türleri için aynı işlemleri gerçekleştirmek için kullanılırlar. Fonksiyon şablonları örnekleri, farklı veri türleri için aynı işlemleri başarıyla yapabilir.

Bir bölümleme algoritması ile örnek vermek gerekirse, aşağıdaki gibi olabilir:

while (i <= j){   while (data[i] < pivot) i++;   while (data[j] > pivot) j--;   if (i <= j) swap(data[i++], data[j--]);}

Burada, fonksiyon şablonu ve bölümleme algoritması kullanarak, farklı veri türleri için aynı bölümleme işlemini gerçekleştiriyoruz. Örneğin, vector<int>, vector<float> ve vector<string> gibi farklı veri türleri kullanabilirdik. Bu, kod yazımını hızlandırır ve daha okunaklı hale getirir.

İsim Uzayları

C++’da, isim uzayları belli bir alandaki isimlerin saklandığı bir yapıdır. Bu, özellikle büyük projelerde isim çakışmalarını önlemeye yardımcı olur. Şablonlarla birlikte, aynı fonksiyon ismine sahip farklı fonksiyonlar oluşturabilirsiniz ancak bu durumda isim uzayları kullanmanız gerekir. Örneğin, iki farklı kütüphane, aynı isme sahip bir sınıf kullanırsa, isim çakışması yaşanabilir.

Şablonların kullanımı, isim uzaylarını daha da önemli hale getirir. Şablonların oluşturduğu farklı kod parçaları ayrı isim uzaylarında saklanır ve bu sayede, tamamen farklı şablon örneği oluşturmak mümkün olur.

İsim uzayları, fonksiyon şablonlarının etkisini de azaltabilir. Örneğin, iki farklı kütüphane aynı isme sahip bir fonksiyon şablonu kullanırsa, her iki şablon da farklı isim uzaylarında tanımlanabilir ve isim çakışması yaşanmaz. Bu, C++ programlama dilindeki isim çakışmalarını önlemenin önemli bir yolu olarak bilinir ve geniş projelerde oldukça kullanışlıdır.

Sınıf Şablonları

C++ şablonları, programlama dilinde, birçok farklı işlevi yerine getirmek için kullanılan bir özelliktir. Sınıf şablonları, bir sınıfın her bir örneği için benzer kod yazmanız gerektiğinde son derece faydalıdır. C++ sınıf şablonları, tek bir şablon koduyla birçok farklı sınıf örneği oluşturmanızı sağlar. Bu, aynı işlevi yerine getiren ancak farklı veri türleri kullanan sınıflar için çiftleştirilmiş kod yazmak yerine, tek bir şablonla bu işlevi yerine getirmenize olanak tanır.

Sınıf şablonları, özellikle ortak bir işlevi yerine getiren ancak farklı veri türleri kullanarak farklı örnekler gerektiren durumlarda son derece kullanışlıdır. Örneğin, stok yönetimi birçok farklı veri türünde yapılabilir, ancak tüm veri türleri için aynı temel işlevleri yerine getiren sınıfı oluşturmak isteyebilirsiniz. Bu durumda, C++ sınıf şablonları, bu işlevleri yerine getiren bir temel sınıfı oluşturmanıza ve bu temel sınıfı farklı veri türleri için özelleştirerek kullanmanıza olanak tanır.

C++ sınıf şablonları, farklı işlevleri yerine getiren ancak temel olarak benzer işlevleri yerine getiren sınıflar için son derece kullanışlıdır. Bu şablonlar, kod tekrarını azaltmanıza, daha temiz ve daha okunaklı kod yazmanıza olanak tanır. Sınıf şablonlarının yanı sıra, C++ fonksiyon şablonları ve STL şablonları da son derece yararlıdır ve benzer şekilde kod tekrarını azaltmanıza yardımcı olur.

Stok Yönetimi Örneği

C++ şablonları, programlamada sık kullanılan bir araçtır. Bu şablonlar, aynı işlemleri farklı tipler üzerinde uygulamak için kullanılır. Bunun için, fonksiyon şablonları, sınıf şablonları ve STL şablonları gibi farklı tipleri vardır.

Sınıf şablonları, C++ programlarında stok yönetimi gibi birçok uygulama için kullanılabilir. Örneğin, stok yönetiminde, depoda bulunan öğelerin takibi için bir program yazabilirsiniz. Bu öğelerin türü değişebilir; bazıları sayısız bir kalem olabilirken, diğerleri değişen bir ağırlığa sahip olabilir. Bu nedenle, sınıf şablonları stok yönetimi gibi çoklu veri tipi veya değişen öğe boyutu gerektiren uygulamalarda işe yarar.

Bu örnekte bir stok takibi yapılırken, stokta olabilecek farklı tipte öğeler için sınıf şablonları kullanılabilir. Örneğin, stokta bulunan beyaz tişörtler ve siyah pantolonlar için bir sınıf tanımlanabilir:

    template <typename T>  class StokHesaplama {  private:      std::map<T,int> depo;       //std::map: anahtar-değer ilişkisinde veri saklama yapısı.  public:      void ekle(T urun, int adet) {          if (depo.count(urun) == 0)               depo[urun] = adet;          else              depo[urun] += adet;      }            void cikar(T urun, int adet) {          if (depo.count(urun) == 0)              return;          depo[urun] -= adet;          if (depo[urun] < 0)              depo[urun] = 0;      }  };  

Bu sınıfı kullanarak, depoya farklı ürün türleri ekleyebilir ve stokta kaç tane olduğunu takip edebilirsiniz. Örneğin:

    StokHesaplama<std::string> stok;  stok.ekle("Beyaz Tişört", 10);  stok.ekle("Siyah Pantolon", 5);  

Bu kod, stok takibi için bir nesne oluşturur ve "Beyaz Tişört" ve "Siyah Pantolon" öğelerini ekler. Aynı şekilde, depodan ürünler çıkarılabilir:

    stok.cikar("Beyaz Tişört", 3);  

Bu kod, "Beyaz Tişört" öğesinin deposundan 3 adet çıkarıyor. Sonra, ne kadar kaldığını kontrol edebilirsiniz:

    std::cout << "Beyaz Tişört stokta " << stok["Beyaz Tişört"] << " adet kaldı" << std::endl;  

Bu kod, "Beyaz Tişört" öğesinin stoktaki adedini yazdırır. Bu örnekte, C++ şablonlarını kullanarak stok yönetiminin nasıl yapılabileceği açıklandı.

Dosya Okuma ve Yazma Örneği

C++ programlama dili sayesinde dosya okuma ve yazma işlemleri oldukça basittir. Sınıf şablonlarını kullanarak bu işlemleri yapmak oldukça kolaydır. Bu sayede programların dosyalarda saklanması, düzenlenmesi ve işlenmesi sağlanır.

C++ dilinde dosya okuma işlemleri için std::ifstream sınıfı kullanılır. Bu sınıf, bir dosyayı açmak ve dosya içeriğini okumak için kullanılır. Yazma işlemleri için ise std::ofstream sınıfı kullanılır.

Aşağıdaki örnekte, bir dosyayı açıp okuma ve yazma işlemlerinin nasıl yapıldığı gösterilmiştir:

```cpp#include #include using namespace std;

template void dosyaOkuYaz(const char* dosyaAdi) { // Dosyayı aç ifstream dosyaOku(dosyaAdi); if (!dosyaOku) { cerr << "Dosya açarken hata oluştu.\n"; exit(1); }

// Dosyanın içeriğini oku T veri; dosyaOku >> veri;

// Dosyaya yaz ofstream dosyaYaz(dosyaAdi); if (!dosyaYaz) { cerr << "Dosya açarken hata oluştu.\n"; exit(1); } dosyaYaz << veri;}

int main() { // int tipinde bir dosya okuma ve yazma işlemi örneği dosyaOkuYaz("sayilar.txt");

// double tipinde bir dosya okuma ve yazma işlemi örneği dosyaOkuYaz("kesirler.txt");

return 0;}```

Yukarıdaki örnek kodda, `dosyaOkuYaz` fonksiyonu T türüne bağlı olarak çalışmaktadır. Bu sayede değişik türlerdeki dosyaları okuyup yazabiliriz.

Örneğin, `sayilar.txt` dosyasındaki verileri okuyup aynı dosyaya geri yazdık. benzer şekilde `kesirler.txt` dosyasındaki verileri okuyup aynı dosyaya geri yazdık. Bu işlemleri yaparken sınıf şablonları sayesinde kodun okunabilirliği artar ve işlemlerimiz daha da optimizasyon sağlar.

C++ dilinde dosya okuma ve yazma işlemleri oldukça önemlidir. Bunu sınıf şablonları kullanarak yapmak, programlama hayatımızın vazgeçilmezleri arasına giriyor.

STL Şablonları

STL (Standard Template Library) şablonları C++'ın en güçlü özelliklerinden biridir ve sıkça kullanılır. STL şablonları, arama, sıralama ve işlem gibi gibi birçok temel fonksiyonu içerir. Bu şablonlar, performanslarından dolayı tercih edilirler ve bellek yönetiminde de başarılıdırlar. STL şablonları, programlama sürecini hızlandırabilir ve çalışma zamanını optimize edebilir.

STL şablonlarının kullanımı oldukça kolaydır. Yalnızca bir veri tipi seçmek ve veri yapısını seçmek yeterlidir. Vektör, deque, harita gibi veri yapıları kullanılarak, programcıların işlemlerini kolaylaştırabilirler. Bunun yanı sıra, STL şablonları, programcıların temel işlemleri kolaylıkla yapmasına izin verir. Örneğin, bir vektöre eleman ekleme işlemini birkaç satırda halledilebilirsiniz.

Yukarıdaki kodda, <vector> kütüphanesi kullanılarak bir vektör tanımlandı ve vektöre 1,2 ve 3 elemanları eklendi. Bu kod, STL şablonlarının ne kadar güçlü ve işlevsel olduğunun kısa bir örneğidir. STL şablonları ile yapılabilecek daha pek çok işlem vardır. Bunlar, STL kütüphanesinde hali hazırda yer almaktadır ve programcılar kolaylıkla kullanabilirler.

• STL şablonları, C++ programlamada temel bir yere sahiptir.
• STL şablonları, birçok işlemde kullanılabilir ve bellek yönetimi konusunda da oldukça başarılıdırlar.
• STL şablonlarının kullanımı oldukça kolaydır ve bir veri tipi seçmek yeterlidir.
• STL şablonları, programlama sürecini hızlandırabilir ve çalışma zamanını optimize edebilir.

Vektör Şablonu

C++ şablonlarının en çok kullanılanı olan vektör şablonu, dinamik bir dizinin bir araya getirilmesi için kullanılır. Yani, veri boyutu veya tipi bilinmeyen bir dizi yaratmak istediğinizde kullanırsınız.

Vektör şablonunun en büyük avantajlarından biri, bir dizinin boyutunun çalışma zamanında değiştirilebilmesidir. Bunun yanı sıra, yüksek performanslı, veri gerçekleştirmeleri ve hata kontrolünü içerir. Ayrıca, özellikle STL kütüphanesinden destek aldığınızda bir vektör kullanıcı dostudur.

Bir vektör yaratmak için; önce vektörün aldığı veri türünü belirtmeniz gerekiyor. Sırayla belirtilen öğeler, vektörün hangi türde veri aldığını tanımlar.

• Aktif boyut: Vektörün şu anda kaç eleman içerdiğini gösterir.
• Maksimum boyut: Vektörün en fazla kaç eleman içerebileceğini gösterir.
• Atama yöntemi: Vektöre elemanlar atanırken kullanılan yöntemi gösterir.
• Standart öğe: Hiç bir öğe atanmadığında kullanılan değer.
• Bellek yönetimi: Bellekte verileri saklama şeklini belirler.

Bir vektöre eleman eklemek, eleman silmek veya vektörün boyutunu değiştirmek için kullanabileceğiniz bazı işlevler şunlardır:

• push_back(): Vektöre bir eleman ekler.
• pop_back(): Vektörün son elemanını siler.
• insert(): Vektörün istenen bir konumuna bir eleman ekler.
• erase(): Vektörden bir eleman siler.
• resize(): Vektörün boyutunu değiştirir.

Örneğin, bir vektör yaratarak eleman eklemek için şu kodları yazabilirsiniz:

#include #include using namespace std;int main() {    vector isimler;    isimler.push_back("Ali");    isimler.push_back("Veli");    isimler.push_back("Ahmet");    isimler.push_back("Mehmet");    for (int i=0; i 
Bu kodla, bir vektör yarattık ve "push_back()" fonksiyonu yardımıyla vektöre eleman ekledik. Sonra elemanları ekrana yazdırdık. Bu yazdığımız kod, programlama diliyle çalışmaya başlamak için temel bir örnek olarak kabul edilir.

Harita Şablonu
C++'ta harita şablonu, anahtar-değer çiftlerinin saklanmasına yönelik bir yapıdır. Bu şablon, bir anahtar değerine göre O(1) zamanında erişim sağlar. Harita şablonu, yüzlerce anahtar-değer çiftini organize etmek için oldukça kullanışlıdır.
Harita şablonu, örneğin bir telefon rehberindeki isim numara çiftlerini tutmak için kullanılabilir. Anahtar olarak ad kullanılabilirken, değer alanına ilgili isim ile eşleşen telefon numarası yazılabilir. Benzer şekilde, bir veritabanında müşteri adlarına göre siparişleri gruplamak için de kullanılabilir.
Harita şablonu aynı zamanda STL kütüphanesinde de yer almaktadır. Örneğin, std::map sınıfı bir harita şablonudur. Bu şablonu kullanarak, anahtar-değer çiftleri toplu olarak saklanabilir ve bir anahtar değeri ile eşleşen değer O(1) zamanında bulunabilir.
Harita şablonunun temel kullanım örneği aşağıdaki gibidir:
  
    
Anahtar
    
Değer
  
  
    
Elma
    
5
  
  
    
Armut
    
8
  
  
    
Çilek
    
15
  
Yukarıdaki örnekte, farklı anahtar-değer çiftleri harita şablonu kullanılarak saklanmıştır. Her bir anahtar farklı bir meyve ismini temsil ederken, bu meyvelere karşılık gelen değer alanı ise ilgili meyvenin stoğunda bulunan nesne sayısını göstermektedir.
Harita şablonu, C++ programcıları tarafından oldukça kullanışlı bulunmaktadır. Anahtar-değer çiftleri için hızlı bir erişim sağlarken, aynı zamanda büyük veri kümelerini de kolayca yönetebilme imkanı sunar.

Algoritma Şablonları
STL şablonlarının en önemli bölümlerinden biri de algoritma şablonlarıdır. Bu şablonlar ile birçok farklı veri türü üzerinde farklı işlemler yapmak mümkündür. STL algoritma şablonları, genellikle sıralanabilen elemanlarla çalışırlar. Bu elemanlar, vektör, listeler ve diğer sıralama yapılarından oluşabilir. 
Bu şablonlar, farklı filtreleme, arama, sıralama, döngü ve özetleme işlemleri yapmak için kullanılabilir. En yaygın olarak kullanılan algoritma şablonlarından bazıları arama, sıralama, dizinin ters çevrilmesi, tekil elemanların aranması ve tekrar eden elemanların silinmesidir. Bu şablonlar ile ilgili detaylı örnekler, C++ kitaplarında ve internet kaynaklarında mevcuttur.
Algoritma şablonları, Türkçe adı gibi ‘algoritmik bir düşünme’ sürecini gerektirir. Yani, bir algoritmanın amacını ve adımlarını anlamak gereklidir. Bu sayede, istenilen işlemin hangi şablon ile gerçekleştirilebileceği daha kolay anlaşılabilir. Örneğin, bir dizi sırayı tersine çevirmek için kullanılan reverse() algoritması, çok basit bir arayüze sahiptir. Ancak, bunu kullanabilmek için, dizi üzerinde ne yapmak istediğimizin ve sonuçta ne elde etmek istediğimizin belirgin olması gerekmektedir.
Algoritma şablonları, hata ayıklama sürecinde de oldukça kullanışlıdırlar. Örneğin, bir elemanı bir listenin içerisinde aramak için kullanılan find() algoritması, insan hatasına neden olan birçok yanılmalardan kurtularak bize zaman kazandırabilir.
Algoritma şablonları, C++'ın en yaygın olarak kullanılan şablon türlerindendir ve açık kaynak kodlu yazılım projelerinde, özellikle de büyük yazılım projelerinde oldukça popülerdir. Algoritma şablonları hakkında daha fazla bilgi edinmek ve pratiğe dökmek için, programlama yarışmalarına ve hackathonlara katılmak veya çeşitli programlama forumlarında sormak da faydalıdır.